專利名稱：鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于有色金屬冶煉領域，尤其涉及鉛冶煉污酸治理過程中用于回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝。
背景技術：
國內鉛冶煉越來越多的采用富氧熔池強化熔煉工藝，該工藝效率高環保好，但普遍存在煙灰量大的問題，而且煙灰中雜質含量高，尤其是還原段煙灰中含有大量的鋅鎘等雜質，目前該部分煙灰的處理方法如下1、煙灰進入鋅冶煉系統中，進行浸出，鉛渣再返回鉛冶煉系統，由于該煙灰中鉛含量高，鋅系統處理成本高，而且降低鉛冶煉回收率。
2、煙灰返回鉛冶煉熔煉，進行循環富集，富集到一定程度后再出售給鋅冶煉企業進行回收，該工藝煙灰循環熔煉會造成鉛冶煉成本增加，增加鉛冶煉操作難度，而且富集程度不高，分離效果差，金屬回收率低。201010187763 —種鉛鋅冶煉煙氣制酸系統排出的廢酸水的處理方法中，雖然提到采用煙灰進行廢酸中和，但該專利未提到在煙灰中和前要采用硫化法除掉污酸中的砷，這樣直接進行中和，污水中的砷會進入下一步鉛鋅鎘回收渣中，影響該渣的處理，而且專利中只產出濾液作為回收鋅的原料，沒有提到回收鋅的方法，只適合于鉛系統和鋅系統較近，不需要長距離運輸的企業。
發明內容
本發明的目的在于改變現有鉛冶煉污酸治理過程中分離回收還原段煙灰中鉛鋅鎘技術的不足，而提供鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，采用污酸對還原爐煙灰浸出，達到鉛鋅鎘分離，在低成本情況下回收還原段煙灰中的鉛鋅鎘，分別產出高品位的鉛渣和鋅鎘渣，特別適合鉛冶煉單系統生產模式。本發明所采用的技術方案是
一種鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于包括以下步驟
1)、在PH=0-2的條件下，向鉛冶煉污酸中加入硫化鈉，并進行攪拌，產出硫化砷沉淀，待反應完成后，進行過濾，得到的溶液為硫化除砷后的鉛冶煉污酸；
2)、向硫化除砷后的鉛冶煉污酸內加入還原爐煙灰后，進行攪拌，還原爐煙灰中的鋅和鎘氧化物與酸反應溶解進入溶液，鉛氧化物生成硫酸鉛產生沉淀，進行浸出過濾得到鉛渣和浸出液；
3)、向步驟2)中得到的浸出液內加入硫化鈉和氫氧化鈉，調整PH值達到6-7，調整浸出液的PH值的過程中部分鋅、鎘生成硫化物沉淀，部分鋅和鎘隨著PH值的升高生成氫氧化物沉淀，進行過濾產生鋅鎘渣與污水；
4 )、對污水進一步除雜，達到排放標準后排放。
步驟I)所加入的硫化鈉的重量為鉛冶煉污酸硫化除砷所需硫化鈉理論重量的1. 2-1. 8倍,硫化除砷后的鉛冶煉污酸內砷含量小于lOOppm。步驟2)中所述的還原爐煙灰為原生硫化鉛礦冶煉生產粗鉛過程中還原過程中所產出的煙灰，加入還原爐煙灰的量為每升污水加入煙灰80-500g，還原爐煙灰的成分及其重量百分數為Pb :45-55%, Zn :10-20%, Cd :4-10%, As :1_3%、S :6_8%。步驟2)中攪拌的時間為20-30分鐘，中和反應后溶液的PH值為4_5. 5，反應后經浸出過濾得到的鉛渣作為鉛冶煉原料進行利用。所述的步驟3)中加入硫化鈉和氫氧化鈉重量比例為4-5:1,反應后產生的鋅鎘沉淀經壓濾后得到的鋅鎘渣作為鋅冶煉原料進行利用。所述的步驟4)中除雜后的污水PH=6-7，污水鉛的濃度小于lmg/L，含砷小于IOmg/L,含鎘小于O. lmg/L。 本發明的有益效果
1、該方法采用污酸進行鉛冶煉還原爐煙灰的鉛鋅鎘分離，運行成本低；
2、在低成本的情況下，解決鉛冶煉中鋅鎘循環累積對生產運行的危害，減輕鉛冶煉系統壓力；
3、可產出含砷低的適合鉛系統處理的高品位鉛渣和適合于鋅系統處理的高品位鋅鎘渣。4、該方法在綜合回收還原爐煙灰中有效成分的同時，使污酸也得到治理，不僅降低了污酸的治理成本，也降低了治理難度。
圖1是鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1
如圖1所示，鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，包括以下步驟在PH值為0-2的條件下，向IOOOkg含砷量為800ppm的鉛冶煉污酸中加入1. 44-2. 16kg的硫酸鈉粉末，并進行攪拌，反應產出硫化砷沉淀，待反應停止后，過濾，得到硫化除砷后的鉛冶煉污酸，硫化除砷后的鉛冶煉污酸中含砷量小于IOOppm ；
向硫化除砷后的鉛冶煉污酸內按每升污水加入還原爐煙灰80-500g的量加入還原爐煙灰，然后攪拌20-30分鐘，待溶液PH值達到4-5. 5時，停止攪拌，反應后還原爐煙灰中的鋅和鎘氧化物與酸反應溶解進入溶液，鉛氧化物生成硫酸鉛產生沉淀，進行浸出過濾得到鉛渣和浸出液，所得到的鉛渣作為鉛冶煉原料重新利用。向上訴所得到的浸出液內加入硫化鈉和氫氧化鈉,所加入硫化鈉和氫氧化鈉的重量比為4-5:1，當浸出液的PH值達到6-7時，停止加入，在這個過程中，當PH值低的時候，部分鋅、鎘生成硫化物沉淀，隨著PH升高部分鋅、鎘生成氫氧化物沉淀，過濾，得到鋅鎘沉淀和污水，所得到的鋅鎘沉淀經壓濾后得到鋅鎘渣作為鋅冶煉原料進行利用；
對上訴所得到的污水進行進一步除雜，使除雜后的污水的PH值達到6-7，污水中鉛的濃度小于lmg/L，含砷小于10mg/L，含鎘小于O. lmg/L后，將污水排放。
上述的還原爐煙灰為原生硫化鉛礦冶煉生產粗鉛過程中還原過程中所產出的煙灰，還原爐煙灰的成分及其重量百分數為Pb :45-55%, Zn :10-20%, Cd :4-10%, As :1_3%、S 6-8%。實施例2
在PH值為0-2的條件下，向IOOOkg含砷量為600ppm的鉛冶煉污酸中加入1. 44-2. 16kg的硫酸鈉粉末，并進行攪拌，反應產出硫化砷沉淀，待反應停止后，過濾，得到硫化除砷后的鉛冶煉污酸，硫化除砷后的鉛冶煉污酸中含砷量小于IOOppm ；
向硫化除砷后的鉛冶煉污酸內按每升污水加入還原爐煙灰80-500g的量加入還原爐煙灰，然后攪拌20-30分鐘，待溶液PH值達到4-5. 5時，停止攪拌，反應后還原爐煙灰中的鋅和鎘氧化物與酸反應溶解進入溶液，鉛氧化物生成硫酸鉛產生沉淀，進行浸出過濾得到鉛渣和浸出液，所得到的鉛渣作為鉛冶煉原料重新利用。 向上訴所得到的浸出液內加入硫化鈉和氫氧化鈉,所加入硫化鈉和氫氧化鈉的重量比為4-5:1，當浸出液的PH值達到6-7時，停止加入，在這個過程中，當PH值低的時候，部分鋅、鎘生成硫化物沉淀，隨著PH升高部分鋅、鎘生成氫氧化物沉淀，過濾，得到鋅鎘沉淀和污水，所得到的鋅鎘沉淀經壓濾后得到鋅鎘渣作為鋅冶煉原料進行利用；
對上訴所得到的污水進行進一步除雜，使除雜后的污水的PH值達到6-7，污水中鉛的濃度小于lmg/L，含砷小于10mg/L，含鎘小于O. lmg/L后，將污水排放。
權利要求
1.一種鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于包括以下步驟 1)、在PH=0-2的條件下，向鉛冶煉污酸中加入硫化鈉，并進行攪拌，產出硫化砷沉淀，待反應完成后，進行過濾，得到的溶液為硫化除砷后的鉛冶煉污酸； 2)、向硫化除砷后的鉛冶煉污酸內加入還原爐煙灰后，進行攪拌，還原爐煙灰中的鋅和鎘氧化物與酸反應溶解進入溶液，鉛氧化物生成硫酸鉛產生沉淀，進行浸出過濾得到鉛渣和浸出液； 3)、向步驟2)中得到的浸出液內加入硫化鈉和氫氧化鈉，調整PH值達到6-7，調整浸出液的PH值的過程中部分鋅、鎘生成硫化物沉淀，部分鋅和鎘隨著PH值的升高生成氫氧化物沉淀，進行過濾產生鋅鎘渣與污水； 4)、對污水進一步除雜，達到排放標準后排放。
2.根據權利要求1所述的鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于步驟I)所加入的硫化鈉的重量為鉛冶煉污酸硫化除砷所需硫化鈉理論重量的1.2-1. 8倍,硫化除砷后的鉛冶煉污酸內砷含量小于lOOppm。
3.根據權利要求1所述的鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于步驟2)中所述的還原爐煙灰為原生硫化鉛礦冶煉生產粗鉛過程中還原過程中所產出的煙灰，加入還原爐煙灰的量為每升污水加入煙灰80-500g，還原爐煙灰的成分及其重量百分數為Pb :45-55%, Zn :10-20%, Cd :4-10%, As :1_3%、S :6_8%。
4.根據權利要求1所述的鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于步驟2)中攪拌的時間為20-30分鐘，中和反應后溶液的PH值為4-5. 5，反應后經浸出過濾得到的鉛渣作為鉛冶煉原料進行利用。
5.根據權利要求1所述的鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于所述的步驟3)中加入硫化鈉和氫氧化鈉重量比例為4-5:1，反應后產生的鋅鎘沉淀經壓濾后得到的鋅鎘渣作為鋅冶煉原料進行利用。
6.根據權利要求1所述的鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，其特征在于所述的步驟4)中除雜后的污水PH=6-7，污水鉛的濃度小于lmg/L，含砷小于10mg/L,含鎘小于 O. lmg/L。
全文摘要
本發明屬于有色金屬冶煉領域，尤其涉及鉛冶煉污酸治理過程中回收還原段煙灰中鉛鋅鎘的工藝，在鉛冶煉行業中采用硫化除砷污酸對還原爐煙灰進行浸出反應產出鉛渣進行回收，浸出液再采用硫化鈉及氫氧化鈉繼續中和產出高品位鋅鎘渣進行回收，本發明采用污酸進行鉛冶煉還原爐煙灰的鉛鋅鎘分離，運行成本低；在低成本的情況下，解決鉛冶煉中鋅鎘循環累積對生產運行的危害，減輕鉛冶煉系統壓力；可產出含砷低的適合鉛系統處理的鉛渣和適合于鋅系統處理的鋅鎘渣，同時使污酸也得到治理，不僅降低了污酸的治理成本，也降低了治理難度。
文檔編號C22B13/00GK102994764SQ20121050306
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者趙傳和, 趙振波, 李貴, 李艷晶 申請人:河南豫光金鉛股份有限公司